Hartmetall ist ein schwer zerspanbares, hochhartes und leitfähiges Material, bei dem es manchmal erforderlich ist, auf seiner Oberfläche arrayartige funktionelle Mikrostrukturen herzustellen, um als wichtige Einsatzstücke für kostengünstige Massenproduktion von Industrietools zu dienen. Das Funkenerodieren als wichtige Fertigungstechnik zur Herstellung dieser Mikrostrukturen steht bei der Bearbeitung von Hartmetall vor der technischen Herausforderung eines hohen Elektrodenverschleißes. In dieser Studie basierend auf dem Theorem der funkenerodierenden Formgebung mit Verbundwerkstoffelektroden wird vorgeschlagen, zwei hochverschleißende Folienunterelektroden zur Klemmung einer niedrigverschleißenden Folienunterelektrode zu verwenden, um eine Verbundwerkstoffelektrode mit selbstschärfenden Eigenschaften herzustellen, die dann zum Funkenerodieren von tiefen, schmalen Kanalarrays verwendet wird. Während des Prozesses werden die beiden äußeren Folienunterelektroden schnell abgetragen, so dass die Breite und Tiefe der tiefen, schmalen Kanäle im Wesentlichen durch die mittlere niedrigverschleißende Unterelektrode bestimmt werden, und gleichzeitig erfolgt eine adaptive Selbstschärfung der Werkzeugelektrode durch Entladung, wodurch ein übermäßiges Herausstehen, Verformen oder Beschädigen der ultradünnen niedrigverschleißenden Unterelektrode vermieden wird. Basierend auf diesem Prinzip wurde eine Verbundwerkstoffelektrode aus Kupferfolie und H62-Messingfolie hergestellt, es wurden angemessene Leerlaufspannungen, Impulsfrequenzen und die Dicke der Kupferfolie als Unterelektrode untersucht und auf dieser Basis ein dichtes Array von tiefen, schmalen Kanälen mit einer Tiefe von mehr als 2,2 mm und einem Tiefen/Breiten-Verhältnis von 12 bearbeitet. Die Ergebnisse zeigen, dass diese selbstschärfende Verbundwerkstoffelektrode sehr gut für die massenhafte funkenerosive Formgebung von Mikrostrukturen auf Oberflächen schwer bearbeitbarer Materialien wie Hartmetall geeignet ist.

Funkenerodieren; Verbundwerkstoffelektrode; Hartmetall; tiefe schmale Nuten